Intrakraniale Stammzelltransplantation mit und ohne Erythropoietin erleichert die motorische Wiederherstellung bei perinataler Hirnschädigung im Rattenmodell

Einleitung:

Perinataler Hirnschaden besonders bei Frühgeburten kann häufig zu klinischen Problemen führen. Neurale Entwicklungsstörungen können folgen. Ziel der Studie ist es den therapeutischen Effekt der intrakraniellen Stammzelltransplantaion von humanen mesenchymalen Stammzellen (MSC) zu testen. Die perinatale hypoxisch-ischämische Hirnschädigung mit inflamamtorischer Komponente erfolgt in einem Tiermodell.

Material und Methoden:

Der perinatale Hirnschaden wurde mittels subkutaner Applikation von Lipopolysaccharyden aus E. coli gefolgt von Ligation der Arteria carotis communis und einer Phase der Hypoxie (8% O₂, 30min) unter Inhalationsnarkose bei Ratten (Tag 4) induziert. Am postnatalen Tag 11 wurden die Tiere erneut anästhesiert und im stereotaktischem Gerät fixiert. 250'000 mesenchymale Stammzellen (MSC) aus humaner Plazenta wurden in den linken lateralen Ventrikel injiziert. Eine zweite Therapiegruppe erhielt zusätzlich Erythropoietin (EPO) (1000 U/kg bw, ip) am postnatalen Tag 11, 12 und 13. Humane MSC wurden immunohistochemisch nachgewiesen und examiniert (postnataler Tag 25 und 40). Spastische Parese (SP) wurde mittels funktionellen Tests evaluiert (postnataler 40).

Resultate:

Die injizierten humanen Stammzellen wurden im Cortex cerebri im beiden Therapiegruppen nachgewiesen. Diese Zellen zeigten eine unveränderte Morphologie und integrierten in der geschädigten Hemisphäre (postnataler Tag 40). Funktionelle Tests implizieren eine signifikante Reduktion der induzierten SP in der Therapiegruppe.

Schlussfolgerung: Eine erfolgreiche Applikation (lateraler Ventrikel) und Detektion von humanen Stammzellen +/- EPO im neonatalen Rattenhirn ist möglich. Die Donorzellen überleben, migrieren und weisen eine unveränderte Morphologie auf. Die funktionellen Tests implizieren eine signifikante Reduktion der spastischen Parese.